Feasibility Study

improvements in fuel economy and emissions of these vehicles directly depend on the type and operating point of the APU. These improvements should not only concern reducing operating and maintenance costs, but also emissions and noise. Improving an APU is, therefore, an important issue for all those directly or indirectly associated with an airport. This work deals with a High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cell (HT-PEMFC) APU system used as a case study and suggested as a more sustainable alternative for the Airbus A320. Consequently, there are three main goals for this work, where the study and implementation of operational measures in a software tool using MATLAB is the key to accomplishing them. The first objective is to analyze several parameters of a HT-PEMFC, in order to predict the behavior of the fuel cell as a stack. In addition, since the operation of the stack depends on the fuel supplied to the system, which in this case is methane, and that methane cannot be directly fed to the HT-PEMFC, a previous fuel process is necessary. Therefore, Methane Steam Reforming and Water Gas Shifting processes are implemented to produce a hydrogen-rich gas with a low percentage of carbon monoxide. The maximum output power of this methane-supplied system is estimated at 250 kW for an operating temperature of 180ºC under 1.5 atm of pressure. The overall energy and exergy efficiencies achieved for this system are 41.29 % and 39.95 %, respectively. The second objective is to perform the thermodynamic analysis of HT-PEMFC APU based on the first and second laws of thermodynamics. The mass, energy, entropy, and exergy balance equations are written and applied to the system and its components. The irreversibilities occurring in different devices of the integrated system are investigated through the exergy destruction analysis in those units. The units with the most significant exergy destruction are associated with the chemical reactions that occur in them. The ultimate goal is to find the breakeven weight between the additional weight of the HT-PEMF proposed system and the fuel saved due to higher efficiency of the system. Moreover, it compares the emissions of the conventional APU and the HT-PEMFC systems, during a flight from Porto to Frankfurt carried out by an Airbus A320. Finally, the results of this research are very encouraging, and even though its fuel consumption saving potential is unlikely to be achieved in a real-world scenario due to the nature and unpredictability of air traffic, it is an attractive solution for countries facing ever stronger legislation to ensure cleaner air and a more sustainable future.Uma Unidade Auxiliar de Energia (APU) é um sistema bastante utilizado na produção de energia elétrica em aeronaves. Alcançar melhorias na economia de combustível desses veículos depende diretamente do tipo e do ponto de operação da APU. Essas melhorias devem estar focadas não só na redução dos custos de operação e manutenção, mas também na redução ou até mesmo eliminação de emissões e ruídos. A evolução de uma APU é, portanto, uma questão importante para todos aqueles que direta ou indiretamente estão associados a um aeroporto. Este trabalho aborda um sistema APU de uma célula de combustível de membrana polimérica de troca protónica de alta temperatura (HT-PEMFC) usado como caso de estudo e sugerido como uma alternativa mais sustentável para o Airbus A320. Por conseguinte, existem três objetivos principais para este trabalho, onde o estudo e a implementação de medidas operacionais de uma ferramenta de software através do MATLAB é a chave para realizá-las. O primeiro objetivo é analisar vários parâmetros de um HT-PEMFC, a fim de prever o comportamento da célula. Além disso, uma vez que a operação da pilha depende do combustível fornecido ao sistema, que neste caso é o metano, e que este não pode ser diretamente alimentado ao HT-PEMFC, é necessário o processamento do combustível. Para isso é feita uma Reforma de Metano a Vapor e uma Reação de Deslocamento de Água a fim de produzir um gás rico em hidrogénio e com uma baixa percentagem de monóxido de carbono. A máxima potência de saída deste sistema fornecido com metano é estimado em 250 kW para uma temperatura de operação da célula de 180? e sob uma pressão de 1.5 atm. As eficiências globais de energia e exergia alcançadas para este sistema são de 41.29 % e 39.95 %, respetivamente. O segundo objetivo é realizar a análise termodinâmica do sistema HT-PEMFC APU baseada na primeira e segunda leis da termodinâmica. As equações de balanço de massa, energia, entropia e exergia são escritas e aplicadas ao sistema e a cada um dos seus componentes. As irreversibilidades ocorridas nas diferentes unidades do sistema integrado são investigadas através da análise de exergia destruída nessa unidade. Deste modo, as unidades com maior destruição exergética estão associadas às reações químicas que nelas sucedem. O último objetivo tem como função encontrar o ponto de equilíbrio entre o aumento de peso do sistema proposto (HT-PEMFC APU) e o combustível economizado devido à sua maior eficiência. Visa ainda comparar as emissões de gases de escape entre os dois sistemas, para um mesmo voo realizado por um Airbus A320 entre Porto e Frankfurt. Finalmente, os resultados desta pesquisa são muito encorajadores, e mesmo que o seu potencial de economia seja improvável de ser alcançado num cenário real devido à natureza e imprevisibilidade do tráfego aéreo, é uma solução atraente para países que enfrentam uma legislação cada vez mais forte e, deste modo, garantir um ar mais limpo e um futuro mais sustentável

Substitution of a Conventional Gas Turbine By a HT-PEMFC APU: Feasibility Study

The aviation industry is increasing leading to a harmful environmental impact. APU is liable for 20% of airport ground-based emissions, 50% of aircraft maintenance costs and more than 5% of the daily fuel consumption [1]. Aware of this growing problem and its consequences, research should be conducted targeting new, non-polluting energy sources capable of meeting or even exceeding the aircraft’s electrical needs. With this in mind, the main goal of this article was to analyze the feasibility of implementing a HT-PEMFC system as a more sustainable alternative for the gas turbine APU in  an Airbus A320. The fuel used was methane which requires a fuel processor to convert it into hydrogen before entering the fuel cell. The maximum output work of this methane-supplied system is estimated at 250 kW. Therefore, a fuel processor and a fuel cell mathematical models were required. The two models along with the thermodynamic analysis were performed in MATLAB. The aims of this project were to evaluate fuel processing of methane and its conversion into electric energy through a fuel cell; to perform the thermodynamic analysis of HT-PEMFC APU based on the first and second laws of thermodynamics; and estimate the total weight, emissions and fuel consumption of the HT- PEMFC APU. The results of this research were  very encouraging, as it shows that the breakeven weight of the HT-PEMFC, for a mass increment of 854 kg, was compensated by a fuel efficiency of ∼2.7 times the conventional APU. Keywords: APU, HT-PEMFC, Fuel cel

REGISTRATION OF LIVE BIRTHS IN MARANHÃO STATE, BRAZIL

Data on births are important, both for demographic and health aspects since they allow the construction of several indicators, such as birth and fecundity rates, and the analysis of the health situation (IBGE, 2009). This way aimed to characterize the live birth numbers in the 217 municipalities in the state of Maranhão through search of secondary data in the public domain, available in Live Births Information System - SINASC, the Ministry of Health for the number of live births in the 217 municipalities of Maranhão state, in the years 2000, 2010 and 2014. From the analysis of the data can be observed that a number of live births in Maranhão is more pronounced in the central Maranhão mesoregion and in some points of the western, eastern and northern mesoregions of the State of Maranhão, with a mean between 101 and 600 births per year. There was a significant variation between the years 2010 and 2000 when comparing births by a period. The data on live births are needed for directing public health policies that come to contribute to social improvement.Key words: birth, Maranhense, population

The potential of graphene nanoplatelets in the development of smart and multifunctional ecocomposites

Graphene and its derivatives have shown outstanding potential in many fields and textile/composites industry are not an exception. Giving their extraordinary properties, Graphene Nanoplatelets (GNPs) are excellent candidates for providing new functionalities to fibers and composites. In this work, natural fabrics (flax) were functionalized with chitosan (CS) based polymeric formulations of GNPs to develop fibrous systems with electrical properties as well as other functionalities. One of the greatest disadvantages of using carbon-based materials for fabrics’ impregnation is their difficult dispersion. Therefore, several polymers were used as matrices, binding and dispersive agents including chitosan, polyethylene glycol (PEG), and glycerol. All the systems were characterized using several techniques that demonstrated the presence and incorporation of the GNPs onto the composites. Besides their characterization, considering their use as smart materials for monitoring and sensing applications, electrical properties were also evaluated. The highest value obtained for electrical conductivity was 0.04 S m−1 using 2% of GNPs. Furthermore, piezoresistive behavior was observed with Gauge Factor (GF) of 1.89 using 0.5% GNPs. Additionally, UV (ultraviolet) protection ability and hydrophobicity were analyzed, confirming the multifunctional behavior of the developed systems extending their potential of application in several areas.(CEECIND/02803/2017

Paratransit Regulation In Rio De Janeiro: A Comparison Of Two Surveys

Institute of Transport and Logistics Studies. Faculty of Economics and Business. The University of Sydne

Paratransit Regulation In Rio De Janeiro: A Comparison Of Two Surveys

Institute of Transport and Logistics Studies. Faculty of Economics and Business. The University of Sydne

CRISP3 & PCA3: progressão dos biomarcadores no prognóstico do Câncer de próstata

Introdução: O Câncer de Próstata (CaP) é uma neoplasia com índices preocupantes no mundo entre os homens e uma das principais causas de mortalidade por câncer. No Brasil, a taxa de incidência é bastante alta em comparação aos outros países em desenvolvimento, nesse sentido, é estimado que 65.840 casos novos de CaP para cada ano do triênio durante 2020-2022. Com o avanço das pesquisas, novos métodos para detecção do CaP estão sendo desenvolvidos, como a Proteína Secretora Rica em Cisteína 3 (CRISP3), que é uma das principais proteínas responsáveis pela regulação da transição de um epitélio prostático humano saudável para o câncer de próstata. Por outro lado, pode-se observar o PCA3 como biomarcador potente e promissor, uma vez que as células do CaP têm altos níveis de RNA mensageiro responsável pela expressão de PCA3, constituindo grande avanço para a detecção da doença. O presente trabalho teve como objetivo descrever a importância de novos exames não invasivos para a detecção e progressão do CaP a partir da investigação do CRISP3 e o PCA3 como prognósticos no intuito de aprimorar a confirmação da neoplasia. Metodologia: Tratou-se de uma revisão de literatura do tipo narrativa, realizada a partir das bases de dados PubMed, e SciELO, utilizando as palavras chaves “CRISP3”; “PCA3” e “câncer de próstata”. Resultados e Discussões: Segundo Mensah e seus colaboradores, foi observado, o exame de toque retal com sensibilidade de 93,7% e uma especificidade de 12,1%. O PSA (antígeno prostático específico) teve uma sensibilidade de 92,1% e uma especificidade de 16,1%. PCA3 teve uma sensibilidade de 57,1% e uma especificidade de 85,6% e mostrou uma melhor precisão (AUC = 83:0) em comparação com PSA (AUC = 60:0) e DRE (AUC = 65:0) como ferramentas de diagnóstico individual. A expressão CRISP3 ressalta o instauração do carcinoma in situ e é necessário na modificação do carcinoma in situ a doença invasiva em um camundongo geneticamente modificado modelo de câncer de próstata. Conclusão: O papel do CRISP3 como um fator pró-tumorigênico e potencial alvo terapêutico no câncer de próstata. No entanto, o antígeno prostático PCA3 é superexpresso na maioria dos tipos de câncer de próstata, incluindo metástases distantes, mas não é expresso em outros tecidos normais ou malignos. Portanto, destaca-se a importância de prevenir, identificar o avanço do CaP e tratar as principais lesões pré-cancerosas

A Música como Prática Educativa no Exercício do Raciocínio Geográfico

A música é umas das ferramentas audiovisuais que se manifesta de forma marcante na sociedade, e por ela somos atingidos cotidianamente. Nesse sentido, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo geral de analisar a canção como uma ferramenta de ensino nas aulas de Geografia, facilitando o processo de aprendizagem e leitura de mundo, pois a música além de ser algo atrativo, também permite integração com a disciplina, seus conteúdos e objetivos, estimulando o vocabulário, e a compreensão das relações geográficas do conteúdo. Para análise geográfica deste trabalho foi selecionada a canção Asa Branca (1947) de Luiz Gonzaga onde apresenta um conjunto variado de temas que podem ser trabalhados em sala de aula referentes ao estudo do Brasil a partir do clima, solo, componentes físicos naturais, questões sociais, econômicas e migrações brasileiras, todos temas previstos nas unidades temáticas, objetos de conhecimentos, habilidades e competências específicas de Geografia na Base Nacional Comum Curricular (BNCC). Diante desses fatores, é considerável a problematização e desenvolvimento de atividades didáticas que visem à aprendizagem dos conteúdos de forma mais atrativa, através da música. Palavras-chave: Música. Ensino de Geografia. Habilidades. BNCC   Abstract Music is one of the audiovisual tools that manifests itself in a remarkable way in society, and we are affected by it every day. In this sense, the present work was developed with the general objective of analyzing the song as a teaching tool in Geography classes, facilitating the process of learning and reading the world, since music is not only something attractive, it also allows integration with discipline, its contents and objectives, stimulating the vocabulary, and the understanding of the geographical relations of the content. For the geographical analysis of this academic work, the song Asa Branca (1947) by Luiz Gonzaga was selected, which presents themes that can be developed in the classroom regarding the study of Brazil from the climate, soil, natural physical components, social, economic and Brazilian migrations, all themes foreseen in the thematic units, objects of knowledge, skills and specific competences of Base Nacional Comum Curricular (BNCC). In view of these factors, there is considerable questioning and development of didactic activities that aim to learn the contents in a more attractive way, through music. Keywords: Music. Geography teaching. Skills. BNC

Potential of giant reed (Arundo donax L.) for second generation ethanol production

AbstractBackgroundThe production of second generation ethanol from lignocellulosic biomasses that have not had their potential fully explored as feedstock is of great importance. Arundo donax is one these biomasses. It is a promising grassy plant to be used as a renewable resource for the production of fuels and chemicals, because of its fast growth rate, ability to grow in different soil types and climatic conditions. The present study evaluated its use as feedstock for the production of second generation ethanol.ResultsInitially its chemical characterization was carried out, and a protocol for fractioning the biomass through diluted acid pretreatment followed by alkaline pretreatment was developed, providing a solid fraction which was undergone to enzymatic hydrolysis reaching 42g/L of glucose, obtained in 30h of enzymatic hydrolysis. This partially delignified material was subjected to a simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process, resulting in an ethanol concentration of 39g/L at 70h.ConclusionsThe fermentability of the pretreated biomass was performed successfully through the conception of simultaneous saccharification and fermentation resulting in approximately 75L of ethanol per ton of cellulose

P-glycoprotein activation by 1-(propan-2-ylamino)-4-propoxy-9H-thioxanthen-9-one (TX5) in rat distal ileum: ex vivo and in vivo studies

In vitro studies showed that 1-(propan-2-ylamino)-4-propoxy-9H-thioxanthen-9-one (TX5) increases P-glycoprotein (P-gp) expression and activity in Caco-2 cells, preventing xenobiotic toxicity. The present study aimed at investigating TX5 effects on P-gp expression/activity using Wistar Han rats: a) in vivo, evaluating intestinal P-gp activity; b) ex vivo, evaluating P-gp expression in ileum brush border membranes (BBM) and P-gp activity in everted intestinal sacs; c) ex vivo, evaluating P-gp activity in everted intestinal sacs of the distal and proximal ileum. TX5 (30 mg/kg, b.w.), gavage, activated P-gp in vivo, given the significant decrease in the AUC of digoxin (0.25 mg/kg, b.w.). The efflux of rhodamine 123 (300 μM), a P-gp fluorescent substrate, significantly increased in TX5-treated everted sacs from the distal portion of the rat ileum, when P-gp activity was evaluated in the presence of TX5 (20 μM), an effect abolished by the P-gp inhibitor verapamil (100 μM). No increases on P-gp expression or activity were found in TX5-treated BBM of the distal ileum and everted distal sacs, respectively, 24 h after TX5 (10 mg/kg, b.w.) administration. In vivo, no differences were found on digoxin portal concentration between control (digoxin 0.025 mg/kg, b.w., intraduodenal) and TX5-treated (digoxin+TX5 20 μM, intraduodenal) rats. The observed discrepancies in digoxin results can be related to differences in TX5 dose administered and used methodologies. Thus, the results show that TX5 activates P-gp at the distal portion of the rat ileum, and, at the higher dose tested (30 mg/kg, b.w.), seems to modulate in vivo the AUC of P-gp substrates.Fil: Rocha-Pereira, Carolina. Universidad de Porto; PortugalFil: Ghanem, Carolina Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Silva, Renata. Universidad de Porto; PortugalFil: Casanova, Alfredo G.. Universidad de Salamanca; EspañaFil: Duarte Araújo, Margarida. Universidad de Porto; PortugalFil: Gonçalves Monteiro, Salomé. Universidad de Porto; PortugalFil: Sousa, Emília. Universidad de Porto; PortugalFil: Bastos, Maria de Lourdes. Universidad de Porto; PortugalFil: Remião, Fernando. Universidad de Porto; Portuga